现代制造技术第1章绪论

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1、第1章绪论1.1、制造业制造技术制造业是国民经济的基础产业。据对20个工业化国家制造业所创造的财富的统计，其平均数额约占国民生产总值的22.15%，工业化强国的经济总产值大约50%（日本）到60%（美国）是由制造业创造的，我国大约40%的经济总产值是由制造业创造的。可以说制造业是一个国家的立国之本。制造业发展水平的高低，将直接影响到国家各产品技术水平和经济效益的提高。没有现代化的制造业就不可能有现代化的工业、农业、国防和科学技术。从世界各国的工业化发展历程来看，制造业的优先发展是经济腾飞的必要条件。制造技术的不断创新则是制造业发展的技术基础和动力。也是一个国家科学

2、技术水平的重要标志之一，它对信息技术、新材料技术、海洋工程、生物工程、能源工程和空间技术等新学科及新技术的发展有着至关重要的作用。制造(Manufacturing)是利用制造资源(设计方法、工艺、设备和人力等)将材料“转变”为有用的物品的过程。制造是一个很大的概念，按制造的连续性可分为连续制造(如化工产品的制造)和离散制造(如家电产品的制造)；按行业又可分为机械制造、食品制造、化工制造、IT产品制造，等等。当今，人们对制造的概念又加以扩充，将体系管理和服务等也纳入其中。制造是人类所有经济活动的基石，是人类历史发展和文明进步的动力。制造技术(Manufacturin

3、gTechnology)是制造活动所涉及到的一系列技术的总称，是提高产品竞争力的关键，也是制造业赖以生存和发展的主体技术。传统的制造技术仅强调工艺方法和加工设备。现代的制造技术不仅重视工艺方法和设备，还注重设计方法、生产组织模式、制造与环境和谐统一、制造的可持续性以及制造技术与其它科学技术的交叉和融合，甚至还涉及制造技术与制造全球化、贸易自由化、军备竞争等内容。制造业是以制造技术为主导技术进行产品制造的企业群体的总称，是工业的主体。根据我国现行统计划分，工业由制造业、采掘业以及电力、燃气和水的生产供应业构成，制造业系指第二产业中除采掘业、电力和燃气及其生产供应业、

4、建筑业以外的所有行业，包括30个大类、169个中类、482个小类。1.2制造业的发展历程制造业的发展历程，是一个不断提高产品的质量、不断应用最新科技成果,提高和完善制造过程的自动化水平、信息化水平、应用先进的制造理念和管理理念和不断提高劳动生产率、降低制造成本，实现制造最优化的过程。因此，制造业的一个基本出发点就是：在充分利用现有的科学技术最新成果的基础上优质、高产、低耗地生产出所需要的产品来。制造业发展至今，按其生产方式的变化进行划分，大致经历了以下几个阶段：1.2.1劳动密集型生产方式。人类最早的制造活动可以追溯到新石器时代。(1.8万年前开始，结束时间从距今

5、5000多年至2000多年不等)。开始制造和使用磨制石器；发明了陶器；出现了农业和养畜业,是新石器时代的主要特征。到了青铜器(公元前2000年左右)和铁器时代(公元前１４００年左右)，才出现了纺织、冶炼、和锻造等较原始的制造活动。18世纪中叶蒸汽机的发明,才出现了以动力驱动为特征的制造方式。劳动密集型生产方式一般是指劳动力多资本需求量少和技术装备水平低的产业如农业、纺织业、传统手工业等这类产业的发展主要依赖于劳动力投入量的增长。这是一种落后的生产方式。劳动生产率较低，工人劳动强度大，对工人技术水平要求高，产品精度一致性差，产品质量往往取决于工人的技艺。铁铲手工制作

6、及早期的工业生产均属于这种方式。目前，这种生产方式正逐渐被淘汰。1.2.2设备密集型生产方式。19世纪初-20世纪末出现的生产方式。这是一种随着内燃机发明、运输机械、施工机械和机床等大规模工业化生产的出现而产生的生产方式。1931年建立了具有划时代意义的汽车装配线(福特模式)，也首先提出了劳动分工和计件工资为基础的科学管理理论。这种生产方式劳动生产率较高，对工人的技术水平要求较低，产品的精度一致性较好，产品质量主要取决于机械加工设备本身的精度。但其生产率的提高来自于众多设备的投入，对多品种的中小批量生产适应性较差。汽车、拖拉机、轴承等大批量生产中的刚性生产流水线均

7、属于这种生产方式。气冲击造型线3．信息密集型生产方式。1949年出现了数字控制(NC)技术，并开发了能执行多种加工工作的、复杂的机床控制器。随着计算机技术、控制技术的发展及在制造领域中的应用，从二十纪初期开始出现了数控机床、加工中心等新型机电一体化加工设备。它实现了人与机器设备之间的信息交流，机器设备可通过获得的信息，快速、准确地实现加工。继而产生了以使用这些典型设备的生产方式。这种生产方式的自动化程度和适应性较强，这是一种较为先进的生产方式。4．知识密集型生产方式。1964年-1968年出现了制造系统多级计算机控制（DNC），也就是后来的柔性制造系统。这是一种继

8、信息密集型